上世纪70年代起，在电力需求的压力下，美国政府启动地面光伏研发项目，目标是降低制造光伏电池和组件的成本，发展可商业化的光伏发电项目。彼时的光伏，与其说是“CELL”在发电，还不如说就是个“细胞”。

50年过去，光伏都经历了什么？

(资料图)

成本 – 降低99.8%

对于商业化来说，降本是最大的目标，50年中，降本是全球光伏最大的成就。

1975年，美国政府资助的工作开始认真地生产具有成本竞争力的光伏组件，能够支持大规模的地面光伏电站。资料显示，扣除通胀因素，按照可比成本计算，当时的光伏组件的成本超过（以2022年美元计算的）200 美元/瓦。

1977年，中国光伏发电成本超过200元/度电；2000年左右，光伏系统开启商业化，组件成本约5美元/瓦；2004年前中国开始大规模生产光伏组件前，光伏装机成本大约为20美元/瓦，光伏组件约3美元/瓦；2010年，IRENA报告称，全球光伏系统成本为4.7美元/瓦左右，组件成本降至1美元。

2015年是全球光伏的另一重要转折点。这一年中国开始实施光伏领跑者计划，国内新增装机超过15GW；美国光伏项目的成本已低于2美元/瓦，中国光伏项目成本不到1.5美元/瓦，组件成本约0.5美元/瓦；到2020年，中国光伏系统仅0.5美元/瓦左右，2021年中国宣布光伏进入平价时代。

而光伏系统发电的核心部件 - 光伏组件，也已从当初的200美元/瓦降至如今的不到0.3美元/瓦。

根据美国JPL（喷气推进实验室）的报告，“1975年，成本对于在地球上广泛使用来说仍然太高。如果太阳能电池要成为一种实用的、广泛使用的地面电源，就必须将太阳能电池的制造成本降低大约100倍。”

组件从1975年的200美元/瓦，到如今的0.3美元/瓦，成本早已不是当初的1/100，只有当初的1/600，组件成本下降超过99.8%。

效率 – 提升300%

如果说最初发现光电效应的转换效率只是一种科学意义上的数字，那么1975 年，由美国政府资助开始认真地生产具有成本竞争力的光伏组件时，当时最先进光伏组件的转换效率为 5%–6%。

2000年前后，当光伏在欧美全面商业化后，商用光伏组件的效率大约在10%左右；2005年当尚德、天合等中国光伏组件开始量产时，组件光电转换效率大约在12%；2010年光伏组件效率提升至14%左右，而到2015年中国实施光伏领跑者计划时，多晶组件的效率要求不低于16.5%，单晶组件效率不低于17%。

如今，成本低于2.0元/瓦的高性能商用光伏组件，光电转换效率已经达到22%–23%。就在一周前，隆基宣布，其26.81%的异质结电池问鼎全球最高效率。

从1975年美国开始计划光伏商业化，到如今光伏已在全球实现平价上网，光伏组件的转换效率已从当年最先进的5 - 6%，提升至如今广泛商业化的22 – 23%，是当年的4倍

寿命 – 延长30倍

成本、效率之外，第三大关注点必须是寿命。或者说，如果效率会影响产品成本，那么寿命则决定了投资回报。

1975年，光伏组件还没有“保修”的概念。尽管当初的制造商在设计光伏组件时考虑了5 年的使用寿命，但许多组件在户外暴露仅一、两年后就过早失效。

到1985年，和大多数电气设备一样，大多数光伏组件也都提供10年保修。到2000年左右，当光伏组件成本降至约5美元/瓦，光伏已在全球很多区域进入商业化应用。而为了满足商业化的投资回报，有光伏组件制造商提出了“25年保修”，从此“25年”成为光伏组件寿命的标配。

尽管因投资回报而提出的“25年保修”此后一直被认为是光伏界的一个笑话，因为从美国政府计划光伏商业化到“25年保修”的提出，也不过25年。彼时确实有很多组件在现场应用中成功运行了 20 年或更长时间，但那些几乎都是实验室的产品，而从实验室到量产，光伏组件的工艺、材料都已发生重大变化。

但这样的“笑话”，终究成就一段“神话”。至今，欧洲有运行超过40年的光伏电站，中国兰州1983年建成的光伏电站，部分组件经测试仍能运行。过去50年的事实证明，晶硅光伏组件25年的寿命不是25年后彻底报废，而是经过25年发电效率不低于初始值80%，基本都可以继续使用。

今天的很多制造商对双玻光伏组件的预期使用寿命为30至40年，并提出相应的保修。从1975年时的1-2年，当如今的30 – 40年，光伏组件的寿命延长了30倍！

产能、容量 – 指数级爆发

随着成本下降、效率提升、寿命延长，光伏的制造产能、装机容量也在指数级的爆发增长。

从1975年美国计划商业化光伏，到1979年全球光伏装机总量达到1MW。1980年美国ARCO太阳能公司成为世界上第一个年产量达到1MW光伏电池生产厂家。

1990年全球太阳能电池年产量超过46.5MW，1995年达到77.7MW，2000年则达到400MW；此后随着中国企业的加入，2005年全球太阳能电池年产量1759MW。从1979到2005的25年间，光伏容量增长了6000倍。

但即便如此，2005年前的年新增装机在太瓦时代已然只是坐标轴上的零轴，2022年4月，全球光伏正式进入“太瓦”时代！

从1990年到2005年，光伏电池和组件的工厂年产能从1～5兆瓦发展到5～25兆瓦，而从2005年到2010年组件厂产能已发展到50 - 100兆瓦，到2015年对于头部组件制造商如天合、晶科、晶澳来说，50MW只是扩产的一个基本单位；2020年前，吉瓦级扩产投资成为行业普通新闻，如今一则新的投资没有10GW规模无法引起行业关注。

未来 - 超乎你的想象

光伏商业化50年，任何一个10年都是指数级的成长，任何一个10年都能把前一个十年的指数增长变成可忽略的线性增长。当光伏发电进入太瓦时代，未来空间还有多大？

在刚结束的《2022年中国光伏行业回顾与展望》报告中，CPIA认为，在全球气候变化的背景下，在1.5°C温升控制的假设下，到2030年全球将需要5000 GW的光伏发电！

2022年4月，当全球光伏首次进入“太瓦”时代，预期2022年底全球将拥有1200 GW光伏发电。也就是说，未来八年，全球或需要3800GW新增光伏，年平均新增475GW！

《全球光伏》告诉你，你可以想象未来，但未来或将超出你的想象！

（图片来源：veer图库）

关键词： 太阳能电池 转换效率